• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.229-232
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• 2001

Modified Materka-Kacprzak 대신호 MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor) model을 사용하여 4H-SiC MESFET의 대신호 모델링을 수행하였다. Silvaco사의 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 사용하여 4H-SiC MESFET 소자 시뮬레이션을 수행하고, 이 절과를 modified Materka 대신호 모델을 사용하여 모델링 하였다. 시뮬레이션 및 모델링 결과는 -8V의 pinch off 전압과 V/sub GS=0V, V/sub DS=25V에서 I/sub DSS=270㎃/㎜, G/sub m=45㎳/㎜를 얻을 수 있었고, 진력 특성 시뮬레이션을 통해 2㎓, V/sub GS=-4V, V/sub DS=25V에서 1()dB의 Gain과 34dBm(1dB compression point)의 출력전력, 7.6W/㎜의 전력밀도, 37%의 PAE(power added efficiency)를 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제1권1호
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• pp.85-92
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• 1992

4'-Aminobenzo-15-crown-5를 수식한 새로운 $K^{+}-ISFET$를 제조하고 그 감응특성을 조사하였다. $K^{+}-ISFET$의 pH에 대한 감응기울기는 30.0 mV/decade였으며, 감응시간은 3분 이상이었다. 또 $K^{+}-ISFET$의 $K^{+}$에 대한 감응기울기와 감응시간은 각각 $19.5{\pm}0.2{\;}mV/decade$와 약 3분이었다. $K^{+}$에 대한 이 센서의 직선감응범위는 $2.0{\times}10^{-4}{\sim}1.0{\times}10^{-2}M$이었다. 알칼리금속과 알칼리토금속 이온들에 대한 $K^{+}-ISFET$의 선택계수도 구하였다. 나트륨, 암모늄 및 칼슘이온 등이 비교적 크게 방해하였다. 이 센서의 장기안정도는 매우 개선되었으며, 약 50일 이상동안 사용할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제20권3호
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• pp.156-161
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• 2011

We fabricated a schottky barrier metal oxide semiconductor field effect transistor(SB-MOSFET) by applying indium-tin-oxide(ITO) to the source/drain on a highly resistive GaN layer grown on a silicon substrate. The MOSFET, with 10 ${\mu}M$ gate length and 100 ${\mu}M$ gate width, exhibits a threshold gate voltage of 2.7 V, and has a sub-threshold slope of 240 mV/dec taken from the $I_{DS}-V_{GS}$ characteristics at a low drain voltage of 0.05 V. The maximum drain current is 18 mA/mm and the maximum transconductance is 6 mS/mm at $V_{DS}$=3 V. We observed that the spectral photo-response characterization exhibits that the cutoff wavelength was 365 nm, and the UV/visible rejection ratio was about 130 at $V_{DS}$ = 5 V. The MOSFET-type UV detector using ITO, has a high UV photo-responsivity and so is highly applicable to the UV image sensors.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.87-87
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• 1999

본 연구에서는 Pulsed Laser Deposition(이하 PDL)방법을 이용하여 Si기판에 (Ba,Sr)TiO3(이하 BST)박막을 MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field-effect Transistor)구조로 제조하였으며 BST박막의 강유전성이 BST 박막에 유도되는 응력에 어떤 영향을 받는지 살펴보았다. 본 연구에서는 완충막을 사용함으로써 BST박막과 완충막간의 격자부정합을 이용하여 BST박막에 강유전성을 유도하려고 하였다. 또한 MFS-FET구조의 BST박막에 유도되는 응력조절을 위하여 BST박막과 완충막의 두께를 변화하였으며 XRD를 통한 구조 분석 및 C-V test를 통한 전기적 특성을 관찰을 하였다. PLD법을 통해서 epitaxial 성장된 BST 박막에서는 Si에 epitaxial 성장된 완충막과의 격자부정합에 의한 BST박막내의 자발분극의 발생이 예상된다. 따라서, 본 연구는 강유전체의 자발분극에 의하여 발생되는 C-V 이력현상이 BST박막과 완충막과의 격자부정합에 의한 응력에 의해 발생될 것으로 예상하여, BST 박막에 유도되는 응력과 C-V 이력현상의 관계를 통하여 상온에서 상유전성을 갖는 BST가 응력에 의하여 어느 정도의 강유전성을 나타내는지를 밝히기 위해 진행되었다. 본 연구에서 사용된 완충막은 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막으로 0.4mTorrO2 분위기 하에서 600~80$0^{\circ}C$의 온도에서 증착하여 상형성을 살펴보았고 $700^{\circ}C$에서 epitaxial 성장을 확인하였으며 두께는 30~$\AA$으로 변화하였다. 또한 BST박막은 완충막과의 전압분배를 고려해 300~2000$\AA$으로 두께를 변화를 시키며 증착하였다. MFS 구조에서 Al 전극을 사용하여 완충막과 BST박막간의 두께 변화에 따른 Capacitance - Voltage(C-V) 측정을 하였으며 이를 통하여 강유전상의 특성인 C-V 이력현상을 관찰하였다. 그 결과 YSZ 박막에서는 C-V 이력현상이 나타나지 않았으며 BST 박막에서는 약 1.2V의 C-V이력현상이 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.665-670
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• 2016

본 논문에서는 IoT(Internet of Things) 시스템의 기본 구성이 되는 센서 네트워크에 사용될 수 있는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 Sub-threshold 동작을 이용하는 OP-AMP(Operational amplifier) 설계를 제안한다. MOSFET의 Sub-threshold 동작은 전원전압을 낮추는 효과로 회로 시스템을 초저전력으로 유도할 수 있는 특징이 있기 때문에 배터리를 사용하는 IoT의 센서 네트워크 시스템의 초저전력화에 매우 유용한 회로설계 기술이라고 할 수 있다. $0.35{\mu}m$ 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, VDD를 0.6 V로 설계할 수 있었으며, OP-AMP 의 Open-loop Gain은 43 dB, 또한 설계한 OP-AMP의 소비전력은 $1.3{\mu}W$가 계산되었다. 또한, Active Layout 면적은 $64{\mu}m{\times}105{\mu}m$이다. 제안한 OP-AMP는 IoT의 저전력 센서 네트워크에 다양한 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해학회지
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• 제25권1호
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• pp.53-60
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• 2001

본 논문에서는 IMT-2000 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 저잡음증폭기를 ㅈㄱ렬 피드백 기법과 저항결합회로를 이용하여 구현하였다. GaAs FET(Field Effect Transistor)의 소스단에 부가한 직렬 피드백은 저잡음증폭기의 저잡음특성과 입력반사계수가 작아졌으며, 또 저잡음증폭기의 안정도도 개선되었다. 저항결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 입력단정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 저잡음증폭단은 GaAs FET인 ATF-10136, 고득증폭단은 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 유전율 3.5인테프론 기판에 초고주파회로와 자기바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 30 dB이상의 이득, 0.7dB 이하의 잡음지수, 17 dB의 Pldb, 1.5 이하의 입출력 정재파비를 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.376.1-376.1
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• 2014

그래핀은 차세대 2차원 물질로서 지금까지 활발히 연구되어 왔으나 밴드갭이 없기 때문에 전자소자로서의 응용이 매우 제한적이다. 최근에 그래핀을 대체할 수 있는 물질로서 Transition Metal Dichalcogenides (TMDs)가 주목을 받고 있다. 특히, TMDs 중에서 $MoS_2$는 bulk일 때 indirect한 1.2 eV인 밴드 갭을 갖고 있으나, layer가 줄어들면서 direct한 1.8 eV인 밴드갭을 가진다. 국내외 여러 연구 그룹에서 $MoS_2$를 이용하여 제작한 Field Effect Transistor (FET)는 high-$\small{K}$ gate가 산입되지 않은 경우에 on-off ratio와 mobility가 각각 $10^6$와 약 $3cm^2/Vs$로 나타나고 있다. 이와 같이 아주 우수한 전기적, 광학적 특성을 갖는 소자 응용성을 가지고 있다. 최근까지의 연구결과들은 대부분 mechanical exfoliation method (MEM) 로 제작된 $MoS_2$ monolayer를 이용하였으나, 이 방법은 large scale 및 layer controllable에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 대면적의 집적회로 응용에 적합한 chemical vapor deposition법을 이용하여 $MoS_2$를 성장하였다. 높은 결정성을 위해 sulphur (powder purity 99.99%)와 molybdenum trioxide(powder purity 99.9%)를 이용하고, Ar 가스 분위기에서 sulphur powder 및 molybdenum trioxide powder를 각각 $130^{\circ}C$ 및 $1000^{\circ}C$로 유지하며 $MoS_2$ 박막을 성장하였다. 성장된 $MoS_2$ 박막은 Atomic force Microscopy (AFM)을 통해 박막의 단차와 roughness을 확인하였다. 또한, X-ray Diffraction (XRD) pattern 분석으로 박막의 결정성을 확인하였으며, Raman Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Photoluminescence (PL) 측정으로 광학적 특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.127-127
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• 2014

인체 내 소량의 생체성분(혈액, 소변 등)을 감지하는 바이오센서 기술은 질병 진단뿐만 아니라 예방 및 관리로 의료서비스 확대, 개인 맞춤형 진료 및 의료비 감소 효과를 가져올 수 있는 기술이다. 광바이오센서는 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한 생화학물질들의 상호 반응을 검출해 낼 수 있는 바이오센서로 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다. 광 바이오센서는 생체성분 내에 존재하는 전하를 가진 많은 이온들 및 Salt 농도 등에 영향을 받지 않기 때문에 나노 와이어를 이용한 FET (field-effect transistor)형 바이오센서에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 일반적으로 광 바이오센서는 형광물질, 인광물질, 발색물질, 방사선 물질 등의 발광물질을 인식물질에 표지하여 인식물질과 분석물질과의 반응유무를 표지된 발광물질의 광학 신호를 감지하여 분석물질을 검출해내는 표지식 광 바이오센서 기술이 상용화되고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 민감도는 우수하지만 분석 시간이 매우 느리고, 고가의 분석 장비 및 복잡한 제조 공정 등의 단점들을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 생화학 반응 유무를 표지물질 없이 광학적 방식으로 직접 측정할 수 있는 비표지식 광 바이오센서 기술이 최근 들어 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 가진 주기적 공진 격자 표면에서 일어나는 바이오 항원-항체 반응에 대한 공진 반사 파장을 측정하여 생체성분 내에 존재하는 바이오 항원을 고감도로 검출할 수 있는 비표지식 공진반사광 바이오센서 기술을 소개하고자 한다. 공진반사광 바이오센서를 이용하여 human serum내에 존재하는 심근경색 마커인 troponin I (cTnI), creatine kinase MB (CK-MB), myoglobin (MYO)을 0.1 ng/mL 이하의 농도까지 고감도로 측정할 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.146-153
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• 2008

본 연구에서는 $0.8{\mu}m$ 아날로그 혼합 CMOS 기술에 의한 2단 연산 증폭기를 가진 집적화된 습도센서 시스템을 설계 및 제작하였다. 시스템은 28핀 및 $2mm{\times}4mm$의 크기를 가졌으며, 휘스톤 브릿지형 습도센서, 저항형 습도센서, 온도센서 및 신호의 증폭과 처리를 위한 연산증폭기를 단일 칩에 구성하였다. 기존의 CMOS 공정에 트렌치형의 감지 영역을 형성하기 위해 폴리-질화 에치 스탑 공정을 시도하였다. 이러한 수정된 기술은 CMOS 소자의 특성에 영향을 주지 않았고, 표준 공정으로 동일 칩 상에 센서와 시스템을 제작할 수 있도록 하였다. 연산증폭기는 이득 폭이 5.46 MHz 이상, 슬루율이 10 V/uS 이상으로 센서를 동작하기에 안정된 특성을 보였다. N형 습도감지 전계효과 트랜지스터의 드레인 전류는 상대습도가 10%에서 70%로 변화할 때 0.54mA에서 0.68 mA로 변화하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12A호
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• pp.2002-2007
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• 1999

본 논문에서는 유리기판 위에 고상결정화(SPC)로 제작된 n-채널 다결정 박막 트랜지스터(poly-Si TFT's)에 대해 전류-전압 특성, 이동도, 누설전류, 문턱전압, 그리고 부임계 기울기 등과 같은 전기적 특성을 측정함으로서 대면적, 고밀도 TFT-LCD에의 적용 가능성을 조사하였다. 채널 길이가 각각 2, 10, 25$\mu\textrm{m}$로 제작된 n-채널 poly-Si TFT에서, 전계 효과 이동도는 각각 11, 125, 116 $\textrm{cm}^2$/V-s이었으며, 누설전류는 각각 0.6, 0.1, 0.02 pA/$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 또한 낮은 문턱전압과 q임계 기울기 그리고 양호한 ON-OFF ratio이 나타났다. 따라서, SPC로 제작된 poly-Si TFT는 대형유리기판에 디스플레이 패널과 구동시스템을 동시에 집적하는 대면적, 고밀도 TFT-LCD에 적용 가능한 것으로 판단된다.